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Misura delle caratteristiche anodiche di un diodo termoionico

Il diodo è la valvola più semplice in assoluto avendo solo due elettrodi.
Tuttavia ci sarà utile per capire il comportamento delle altre valvole più complesse per quello che riguarda l'emissione di elettroni e la saturazione.
In questo caso si tratta di un diodo con catodo a riscaldamento indiretto.

Il circuito di misura

Di seguito lo schema di principio del circuito di misura.
I due gruppi batteria-reostato saranno all'atto pratico sostituiti con due alimentatori adatti.

La batteria B1 e il reostato R1 forniscono la polarizzazione anodica mentre il voltmetro posto fra anodo e catodo rileva la tensione anodica del diodo.
La batteria B2 e il reostato R2 forniscono la tensione per il filamento il voltmetro posto in parallelo al circuito di accensione indica l'esatta tensione di filamento e l'amperometro la corrente di filamento.
In questo modo è possibile verificare anche il comportamento della valvola qualora il filamento lavori fuori caratteristiche.
Ovviamente questo circuito si presta a creare dei grafici partendo da coppie di valori tensione anodica-corrente anodica che si rilevano aumentando un po' per volta la tensione anodica.

Rilievo delle caratteristiche anodiche di un diodo termoionico

A destra la curva che si ottiene unendo tutti i punti rilevati dalle misure.
E' interessante notare che nella prima parte della curva (1) la tensione anodica non è ancora sufficiente per attirare un certo numero di elettroni, nel punto centrale della curva, la regione più lineare (2) vi è una correlazione di causa effetto lineare ovvero aumentando la tensione anodica la corrente aumenta linearmente.
Nella terza parte del grafico (3) la valvola va in saturazione, tutti gli elettroni emessi dal catodo vengono catturati dall'anodo, quindi anche aumentando la tensione la corrente non aumenta.
E' possibile determinare la resistenza anodica Ra facendo due misure di Va e due di Ia poi facendo il rapporto (Va1-Va2)/(Ia1-Ia2) quindi il rapporto fra incremento di tensione e quello di corrente.
Ovviamente le misure vanno fatte con un minimo incremento di Va e nella parte lineare.

Caratteristica anodica del diodo termoionico

L'unico modo per aumentare la corrente e spostare il punto di saturazione è aumentare la tensione di filamento, in questo caso il filamento si scalda di più ed emette più elettroni.
Ovviamente aumentandola troppo si riduce il tempo di vita della valvola che andrà incontro ad un precoce esaurimento.

Caratteristica anodica del diodo termoionico in funzione della tensione di filamento
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